Тишина, птицы или симфония: что слышали мыши в детстве, и как это изменило их навсегда

Музыка, кажется, трогает всех — даже мышей. Но новое исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, показало, что звуки, услышанные в детстве, влияют на мозг самцов и самок по-разному. Учёные из Еврейского университета в Иерусалиме выяснили, что ранние акустические впечатления — от тишины до Девятой симфонии Бетховена — могут оставлять глубокий след в нейронных схемах, отвечающих за восприятие звука и удовольствия.

Музыка, щебетание и тишина: три мира мышиного детства

Исследователи разделили новорождённых мышат на три группы.

• Первая росла в полной тишине.

• Вторая ежедневно слышала пение птиц.

• Третья — слушала фрагмент Девятой симфонии Бетховена.

Эксперимент длился с 7-го по 40-й день жизни — период, соответствующий раннему детству у человека. Контрольная группа жила в тех же условиях, но без ежедневных звуковых сеансов.

"Когда Камини Сехрават показала мне работу, в которой проверялись звуковые предпочтения мышей, я подумал, что стоит попробовать сделать то же самое", — рассказал профессор Исраэль Нелькен, старший автор исследования.

Ранее Нелькен занимался нейрофизиологией слуха, но теперь решил взглянуть на звук с поведенческой стороны — через эмоции и предпочтения.

Когда музыка оставляет след

Когда подросших мышей вновь протестировали, оказалось, что ранний опыт действительно изменил их поведение.

• Самцы, слушавшие музыку в детстве, демонстрировали особые реакции на звуки — некоторые избегали новых шумов, другие проявляли интерес к знакомым мотивам.

• Самцы, выросшие в тишине или под щебет птиц, избегали музыки.

• Самки, напротив, показали более гибкое поведение — они не имели устойчивых предпочтений и одинаково реагировали на разные звуки.

Этот результат стал неожиданностью.

"Очень часто поведенческая работа проводится с мужчинами, а не с женщинами", — отметил Нелькен.

В данном исследовании исключить самок не удалось — и именно это позволило обнаружить гендерные различия, которые обычно остаются за кадром.

Что происходит в мозге

Учёные применили метод кальциевой визуализации, позволяющий наблюдать активность нейронов в слуховой коре.

Результат: чем активнее была слуховая кора, тем меньше мышь любила музыку.
Однако эта зависимость проявлялась только у самок. У самцов связь между активностью коры и поведением оказалась иной — вероятно, задействованы другие области мозга.

Чтобы это проверить, команда Нелькена начала новые эксперименты, изучая вентральную область покрышки (VTA) — часть мозга, ответственную за выброс дофамина, нейромедиатора удовольствия.

Предварительные данные показывают, что дофаминергическая активность может объяснять, почему самцы мышей по-разному реагируют на музыку в зависимости от раннего опыта.

Почему именно Бетховен

Выбор композитора объясняется просто: предыдущие исследования тоже использовали Девятую симфонию. Учёные решили воспроизвести классический протокол, чтобы сравнить результаты.

"Мы использовали часть Девятой симфонии, и она прижилась", — уточняют авторы.

Для мышей Бетховен, вероятно, просто сочетание частот и ритмов, а не эстетическое переживание. Но именно эти звуковые паттерны оказались достаточно сложными, чтобы вызвать нейронные изменения, сопоставимые с музыкальной стимуляцией у людей.

Таблица: группы исследования и эффекты

Как гендер влияет на восприятие

Это исследование вписывается в более широкую научную дискуссию о предвзятости в биомедицине. До сих пор большинство поведенческих экспериментов проводились исключительно на самцах, что приводило к неполной картине. Теперь ясно, что самки животных реагируют иначе — не только на гормональные, но и на сенсорные стимулы.

Такая же предвзятость существует и в медицине: женские организмы часто мало представлены в клинических исследованиях, из-за чего диагностика и лечение ряда заболеваний (например, сердечно-сосудистых или аутоиммунных) становятся менее точными.

Можно ли перенести выводы на людей?

Исследователи осторожны: мозг грызунов и человека различается слишком сильно. Тем не менее, аналогии возможны.

У людей известно, что музыкальные предпочтения формируются в раннем возрасте и закрепляются со временем. С возрастом мы чаще возвращаемся к знакомым мелодиям и становимся менее открытыми к новым жанрам — возможно, это универсальный принцип нейропластичности.

"Грызуны и люди — мы, конечно, не одинаковы!", — подчёркивает Нелькен.

Учёные планируют продолжить эксперименты с другими сенсорными системами — например, зрением — чтобы проверить, действует ли схожий механизм в других областях восприятия.

Мифы и правда

• Миф: животные не реагируют на музыку.
  Правда: мыши демонстрируют чёткие предпочтения и избегания в зависимости от опыта.

• Миф: пол не влияет на поведение животных.
  Правда: исследование показало ярко выраженные различия между самцами и самками.

• Миф: музыка воздействует одинаково на все виды.
  Правда: эффект зависит от структуры мозга и нейромедиаторных систем.

FAQ

Почему исследование важно?
Оно демонстрирует, что половые различия в восприятии сенсорных стимулов возникают уже в раннем возрасте и могут влиять на развитие мозга.

Зачем использовать музыку, а не шум?
Музыкальные структуры сложнее: они включают ритм, гармонию и динамику, что активирует больше мозговых областей.

Могут ли результаты помочь людям?
В будущем такие данные могут помочь понять, как ранние сенсорные опыты влияют на развитие слуха, восприятия и эмоциональной регуляции у детей.

Три интересных факта

Мыши способны различать темп и ритм звуков — их мозг синхронизируется с музыкой, как у человека.

Девятая симфония Бетховена чаще используется в экспериментах, чем любая другая классическая композиция.

Вентральная область покрышки (VTA) играет ключевую роль не только в восприятии музыки, но и в формировании зависимостей.